有线智能眼镜的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种眼镜，具体涉及一种有线智能眼镜，包括镜架和智能主机，智能主机内置智能主机CPU、USB模块、电源模块和视频输出模块，电源模块、USB模块、视频输出模块、控制按键和耳麦分别通过信号线连接至智能主机CPU，UVC USB摄像头通过摄像通信线连接至USB模块，显示模块通过视频通信线连接至视频输出模块，UVC USB摄像头和显示模块通过电源线连接至电源模块，各连接线集成为通信线束，智能主机对应通信线束设置主机通信接口，镜架对应通信线束设置眼镜通信接口。本实用新型在佩戴的同时实现信息的有线传输，解放佩戴者双手，提高工作效率和安全性，待机时间长，辐射少，重量轻。
【专利说明】有线智能眼镜
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种眼镜，具体涉及一种有线智能眼镜。
【背景技术】
[0002] 目前外勤人员在外执行任务时，往往因为设备的集成度比较低，需要携带多种测 试仪表或工具。但是，现场有时要求外勤人员同时处理多种事情，例如一边查看测试结果， 一边维修设备，为了提高工作安全性和工作效率，一种集成度高、可解放双手的穿戴式设备 成为必需。谷歌推出的无线智能眼镜虽然可以解放双手，但是这种无线智能眼镜存在待机 时间短、重量大等缺陷，外加无线收发模块靠近大脑，使用者对无线模块的辐射接受程度不 一，有的会存在抵触心理。 实用新型内容
[0003] 为解决上述技术中的不足，本实用新型的目的在于：提供一种有线智能眼镜，在佩 戴的同时实现信息的有线传输，解放佩戴者双手，提高工作效率和安全性，待机时间长，辐 射少，重量轻。
[0004] 为解决其技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：
[0005] 所述有线智能眼镜，包括镜架，还包括智能主机、UVC USB摄像头、耳麦、显示模块、 控制按键和通信线束，智能主机内置智能主机CPU、USB模块、电源模块和视频输出模块，电 源模块、USB模块和视频输出模块分别与智能主机CPU连接，控制按键和耳麦分别通过信号 线连接至智能主机CPU，UVC USB摄像头通过摄像通信线连接至USB模块，显示模块通过视 频通信线连接至视频输出模块，UVC USB摄像头和显示模块通过电源线连接至电源模块，信 号线、电源线、摄像通信线和视频通信线集成为通信线束，智能主机对应智能主机CPU、USB 模块、视频输出模块和电源模块对外连线集成主机通信接口，镜架上对应UVC USB摄像头、 耳麦、显示模块、控制按键和电源模块连线设置眼镜通信接口，主机通信接口和眼镜通信接 口通过通信线束连接。
[0006] 本实用新型为一种可穿戴式装备，使用时，智能主机可以通过绑带固定在腰间或 腕部，体积较大的电源内置在智能主机内，减轻眼镜负担及体积，智能主机与镜架上安装的 各模块之间通过有线通信线束进行通信，为了满足佩戴和通信需求，有线通信线束的长度 需要达到1米左右，而通常智能设备的摄像头为MIPI摄像头，延伸长度有限，一般为20cm 左右，因此，采用能够满足延伸距离长度的UVC USB摄像头，UVC USB摄像头采集图像和视 频信息后通过USB模块传输至智能主机CPU，智能主机CPU的TMDS信号做为视频信号传输 至视频输出模块，视频输出模块将图像信息传输至显示模块进行显示；耳麦模块用于音频 的输入输出，控制按键用于实现控制智能主机和UVC USB摄像头的工作状态。
[0007] 其中，优选方案为：
[0008] 所述UVC USB摄像头通过固定架固定在镜框上，显示模块通过固定架固定在镜框 前方，耳麦对应人体耳部与镜腿铰接设置，眼镜通信接口设置在镜腿尾部，UVC USB摄像头 固定在镜框上，佩戴后与人眼可视方向一致，便于根据人体视力范围确定UVC USB摄像头的 图像采集范围，耳麦使用时调节至人体耳部位置，不使用时可以收纳在镜腿上，眼镜通信接 口设置在镜腿尾部，佩戴后位于耳后，便于通信线束与智能主机之间的连接。
[0009] 所述主机通信接口和眼镜通信接口均采用pin to pin接口，pin to pin接口的 针脚的数量根据通信线束内集成的连接线条数进行定制。
[0010] 所述电源模块包括UVC USB摄像头电源模块和显示电源模块，UVC USB摄像头电 源模块和显示电源模块的开关由智能主机CPU的两个GPIO 口独立控制，以达到省电目的， 镜框上对应UVC USB摄像头电源模块和显示电源模块设置UVC USB摄像头电源指示灯和显 示电源指示灯，显示电源指示灯亮，说明智能眼镜正常工作，当智能眼镜上的UVC USB摄像 头工作时，UVC USB摄像头电源指示灯亮，说明智能眼镜正在拍照或摄像。
[0011] 所述视频输出模块采用Sil9224系列芯片，智能主机1的视频输出模块只使用三 条视频通信线输出高清视频到显示模块进行显示，分别为ID、D+和D-，智能主机CPU通过 MIPI接口将视频信号传给视频输出模块，通过视频输出模块内部控制和编码转换，转换成 两线输出高清视频的信号格式，然后通过D+、D-输出视频信号，视频转换所依赖的计算机 程序属于本领域技术人员公知技术，视频通信线ID用来识别与之匹配的是否是智能眼镜， 如果是，将视频输出给显示模块进行显示。
[0012] 所述智能主机内置无线通信模块，如3G/4G、wifi、BT等，无线通信模块与智能主 机CPU相连接，可以将UVC USB摄像头采集的图像信息通过无线通信模块进行传输，也可以 借助无线通信模块通过耳麦实现远程通话和信息传送。
[0013] 显示模块包括LCOS微显芯片、LCOS微显芯片驱动电路和LCOS微显芯片背光调 节模块，LCOS微显芯片与LCOS微显芯片驱动电路相连接，LCOS微显驱动电路通过连接器 连接LCOS微显芯片背光调节模块，使用时，LCOS微显芯片驱动电路用于驱动LCOS微显芯 片，LCOS微显芯片将接收到的视频信号进行投影显示，实现在佩戴者眼前播放视频的效果， LCOS微显芯片背光调节模块用于调节LCOS微显芯片的背光亮度，保证使用者在不同亮度 下均能看清LCOS微显芯片所显示的视频。LCOS微显芯片可采用市面上现售产品，包括微投 影模块和光学玻璃棱镜，微投影模块可以将接收到的视频信号投影到光学玻璃棱镜上，从 而实现在眼前播放视频的效果，同时此光学玻璃棱镜可以使眼睛视线直接穿透看到前方的 物体而不产生折射。
[0014] 所述LCOS微显芯片背光调节模块包括环境光传感器、处理器和背光灯，环境光传 感器和背光灯分别与处理器相连，LCOS微显芯片背光调节模块用于智能调节光学模组的背 光灯亮度，通过环境光传感器实时采集环境光线强度，送至处理器计算来智能调节LCOS微 显芯片的背光强弱，从而使得LCOS微显芯片显示的图像在室内室外皆可被看清。
[0015] 所述控制按键包括唤醒/待机、摄像头、确认和取消四个按键，设置在固定架上， 其中唤醒/待机键用于同时实现唤醒/待机智能眼镜和智能主机；摄像头键实现UVC USB 摄像头拍照和摄像，短按实现拍照，长按实现摄像，确认和取消键实现相应任务的处理情 况。
[0016] 电源模块采用可充电锂电池，智能主机上对应电源模块设置充电接口，锂电池性 能稳定，可反复充电使用，节能环保。
[0017] 另外，智能主机CPU可以内置语音识别软件，输入语音指令后通过智能主机上的 语音识别软件识别命令，然后根据识别命令实现对应语音指令的操作，从而实现接打电话、 收发短信、摄像头拍照等功能。
[0018] 需要说明的是，上述方案中涉及的智能主机的控制程序均属于本领域技术人员公 知常识，本领域技术人员在知晓这种新的硬件连接关系后可以通过现有软件程序实现该技 术方案，技术方案的重点在于保护一种新的硬件连接关系，而不是程序本身。
[0019] 与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
[0020] 本实用新型在佩戴的同时实现信息的有线传输，解放佩戴者双手，提高工作效率 和安全性，待机时间长，辐射少，重量轻。镜架上不再固定体积较大的智能主机和充电模块， 克服现有MIPI摄像头传输距离较短的缺陷，并通过UVC USB摄像头实现USB接口摄像头的 远距离传输，为有线通信的实现提供条件，同时，提供视频转换模块，将智能主机的视频信 号解析为显示模块可以识别的信号并进行显示，耳麦可以与语音识别软件配合，实现对智 能眼镜状态的控制，彻底解放双手。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1本实用新型电路框图。
[0022] 图2本实用新型结构示意图。
[0023] 图中：1、智能主机；2、镜架；3、耳麦；4、显示模块；5、UVC USB摄像头；6、控制按 键；7、UVC USB摄像头电源指示灯；8、显示电源指示灯；9、通信线束；10、固定架。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合附图对本实用新型实施例做进一步描述：
[0025] 实施例1 :
[0026] 如图1-2示，本实用新型有线智能眼镜，包括镜架，还包括智能主机1、UVC USB摄 像头5、耳麦3、显示模块4、控制按键6和通信线束9,智能主机1内置智能主机CPU、USB模 块、电源模块和视频输出模块，电源模块、USB模块和视频输出模块分别与智能主机CPU连 接，控制按键6和耳麦3分别通过信号线连接至智能主机CPU，UVC USB摄像头5通过摄像 通信线连接至USB模块，显示模块4通过视频通信线连接至视频输出模块，UVC USB摄像头 5和显示模块4通过电源线连接至电源模块，信号线、电源线、摄像通信线和视频通信线集 成为通信线束9,智能主机1对应智能主机CPU、USB模块、视频输出模块和电源模块对外连 线集成主机通信接口，镜架2上对应UVC USB摄像头5、耳麦3、显示模块4、控制按键6和电 源模块连线设置眼镜通信接口，主机通信接口和眼镜通信接口通过通信线束连接。
[0027] 其中，智能主机1采用一块智能手机套片，镜架2包括镜框和镜腿，UVC USB摄像头 5通过固定架10固定在镜框上，显示模块4通过固定架10固定在镜框前方，耳麦3对应人 体耳部与镜腿铰接设置，眼镜通信接口设置在镜腿尾部，UVC USB摄像头5固定在镜框上， 佩戴后与人眼可视方向一致，便于根据人体视力范围确定UVC USB摄像头5的图像采集范 围，耳麦3使用时调节至人体耳部位置，不使用时可以收纳在镜腿上，眼镜通信接口设置在 镜腿尾部，佩戴后位于耳后，便于通信线束9与智能主机1之间的连接；主机通信接口和眼 镜通信接口均采用pin to pin接口，pin to pin接口的针脚的数量根据通信线束9内集 成的连接线条数进行定制。
[0028] 电源模块包括UVC USB摄像头电源模块和显示电源模块，UVC USB摄像头电源模 块和显示电源模块的开关由智能主机CPU的两个GPIO 口独立控制，以达到省电目的，镜框 上对应UVC USB摄像头电源模块和显示电源模块设置UVC USB摄像头电源指示灯7和显示 电源指示灯8,显示电源指示灯8亮，说明智能眼镜正常工作，当智能眼镜上的UVC USB摄像 头7工作时，UVC USB摄像头电源指示灯7亮，说明智能眼镜正在拍照或摄像，为保证电源 模块为UVC USB摄像头5和显示模块4提供足够的大电流，电源模块分别通过三条并联的 电源线与UVC USB摄像头5和显示模块4相连。
[0029] 智能主机1内置无线通信模块，如3G/4G、wifi、BT等，无线通信模块与智能主机 (PU相连接，可以将UVC USB摄像头5采集的图像信息通过无线通信模块进行传输，也可以 借助无线通信模块通过耳麦3实现远程通话和信息传送。
[0030] 显示模块4包括LCOS微显芯片、LCOS微显芯片驱动电路和LCOS微显芯片背光调 节模块，LCOS微显芯片与LCOS微显芯片驱动电路相连接，LCOS微显驱动电路通过连接器 连接LCOS微显芯片背光调节模块，使用时，LCOS微显芯片驱动电路用于驱动LCOS微显芯 片，LCOS微显芯片将接收到的视频信号进行投影显示，实现在佩戴者眼前播放视频的效果， LCOS微显芯片背光调节模块用于调节LCOS微显芯片的背光亮度，保证使用者在不同亮度 下均能看清LCOS微显芯片所显示的视频。LCOS微显芯片可采用市面上现售产品，包括微投 影模块和光学玻璃棱镜，微投影模块可以将接收到的视频信号投影到光学玻璃棱镜上，从 而实现在眼前播放视频的效果，同时此光学玻璃棱镜可以使眼睛视线直接穿透看到前方的 物体而不产生折射，本实施例中，显示模块优选Oculon公司出产的HD720PC。
[0031] 视频输出模块可采用Sil9224系列芯片，智能主机1的视频输出模块只使用三 条视频通信线输出高清视频到显示模块进行显示，分别为ID、D+和D-，智能主机CPU通过 MIPI接口将视频信号传给视频输出模块，通过视频输出模块内部控制和编码转换，转换成 两线输出高清视频的信号格式，然后通过D+、D-输出视频信号，视频转换所依赖的计算机 程序属于本领域技术人员公知技术，视频通信线ID用来识别与之匹配的是否是智能眼镜， 如果是，将视频输出给显示模块进行显示。
[0032] LCOS微显芯片背光调节模块包括环境光传感器、处理器和背光灯，环境光传感器 和背光灯分别与处理器相连，LCOS微显芯片背光调节模块用于智能调节光学模组的背光灯 亮度，通过环境光传感器实时采集环境光线强度，送至处理器计算来智能调节LCOS微显芯 片的背光强弱，从而使得LCOS微显芯片显示的图像在室内室外皆可被看清。
[0033] 控制按键6包括唤醒/待机、摄像头、确认和取消四个按键，设置在固定架10上， 其中唤醒/待机键用于同时实现唤醒/待机智能眼镜和智能主机1 ;摄像头键实现UVC USB 摄像头5拍照和摄像，短按实现拍照，长按实现摄像，确认和取消键实现相应任务的处理情 况，四个按键分别通过四条控制线连接至智能主机CPU。
[0034] 电源模块采用可充电锂电池，智能主机1上对应电源模块设置充电接口，锂电池 性能稳定，可反复充电使用，节能环保。
[0035] 本实用新型在佩戴的同时实现信息的有线传输，解放佩戴者双手，提高工作效率 和安全性，待机时间长，辐射少，重量轻。使用时，智能主机1可以通过绑带固定在腰间或腕 部，体积较大的电源内置在智能主机内，减轻负担及体积，智能主机1与镜架2上安装的各 模块之间通过有线通信线束9进行通信，为了满足佩戴和通信需求，有线通信线束9的长度 需要达到1米左右，而通常USB接口摄像头为MIPI摄像头延伸长度有限，一般为20cm左右， 因此，采用能够满足延伸距离长度的UVC USB摄像头5, UVC USB摄像头5采集图像和视频 信息后通过USB模块传输至智能主机CPU，智能主机CPU的TMDS信号做为视频信号传输至 视频输出模块，视频输出模块将图像信息传输至显示模块进行显示；耳麦3用于音频的输 入输出，通过麦克连接线和单声道耳机线连接至智能主机1，控制按键6用于实现控制智能 主机1和UVC USB摄像头5的工作状态。
[0036] 另外，智能主机CPU可以内置语音识别软件，输入语音指令后通过智能主机上的 语音识别软件识别命令，然后根据识别命令实现对应语音指令的操作，从而实现接打电话、 收发短信、摄像头拍照等功能。
[0037] 上述技术方案中，一共涉及19条连接线，因此主机通信接口和眼镜通信接口均采 用19pin接口，分配如下表所示：
[0038] 表 1
【权利要求】
1. 一种有线智能眼镜，包括镜架（2)，其特征在于，还包括智能主机（1)、UVC USB摄像 头巧）、耳麦（3)、显示模块（4)、控制按键做和通信线束巧），智能主机（1)内置智能主机 CPU、USB模块、电源模块和视频输出模块，电源模块、USB模块和视频输出模块分别与智能 主机CPU连接，控制按键（6)和耳麦（3)分别通过信号线连接至智能主机CPU, UVC USB摄 像头（5)通过摄像通信线连接至USB模块，显示模块（4)通过视频通信线连接至视频输出 模块，UVC USB摄像头（5)和显示模块（4)通过电源线连接至电源模块，信号线、电源线、摄 像通信线和视频通信线集成为通信线束巧），智能主机（1)对应智能主机CPU、USB模块、视 频输出模块和电源模块对外连线集成主机通信接口，镜架（1)上对应UVCUSB摄像头巧）、耳 麦（3)、显示模块（4)、控制按键做和电源模块连线设置眼镜通信接口，主机通信接口和眼 镜通信接口通过通信线束（9)连接。
2. 根据权利要求1所述的有线智能眼镜，其特征在于，所述镜架（1)包括镜框和镜腿， UVC USB摄像头妨通过固定架（10)固定在镜框上，显示模块（4)通过固定架（10)固定在 镜框前方，耳麦（3)对应人体耳部与镜腿较接设置，眼镜通信接口设置在镜腿尾部。
3. 根据权利要求1所述的有线智能眼镜，其特征在于，所述主机通信接口和眼镜通信 接口均采用pin to pin接口。
4. 根据权利要求2所述的有线智能眼镜，其特征在于，所述电源模块包括UVC USB摄像 头电源模块和显示电源模块。
5. 根据权利要求1所述的有线智能眼镜，其特征在于，所述视频输出模块采用S119224 系列巧片。
6. 根据权利要求1所述的有线智能眼镜，其特征在于，所述智能主机（1)内置无线通信 模块，无线通信模块与智能主机CPU相连接。
7. 根据权利要求1、2或3所述的有线智能眼镜，其特征在于，所述显示模块（4)包括 LC0S微显巧片、LC0S微显巧片驱动电路和LC0S微显巧片背光调节模块，LC0S微显巧片与 LC0S微显巧片驱动电路相连接，LC0S微显驱动电路通过连接器连接LC0S微显巧片背光调 节模块。
8. 根据权利要求1所述的有线智能眼镜，其特征在于，所述控制按键（6)包括唤醒/待 机、摄像头、确认和取消四个按键。
9. 根据权利要求1或4所述的有线智能眼镜，其特征在于，所述电源模块采用可充电裡 电池，智能主机（1)上对应电源模块设置充电接口。
【文档编号】G02C11/06GK204229066SQ201420759840
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月4日 优先权日:2014年12月4日
【发明者】张阳, 蔡富东, 刘在平 申请人:山东信通电子股份有限公司